src/mc/mc_snapshot.h

   1 /* Copyright (c) 2007-2015. The SimGrid Team.
   2  * All rights reserved.                                                     */
   3
   4 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   5  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   6
   7 #ifndef SIMGRID_MC_SNAPSHOT_H
   8 #define SIMGRID_MC_SNAPSHOT_H
   9
  10 #include <cstdint>
  11 #include <cstddef>
  12
  13 #include <vector>
  14 #include <set>
  15 #include <string>
  16 #include <memory>
  17
  18 #include <sys/types.h> // off_t
  19
  20 #include <simgrid_config.h>
  21 #include "src/xbt/mmalloc/mmprivate.h"
  22 #include <xbt/asserts.h>
  23 #include <xbt/base.h>
  24
  25 #include "src/mc/mc_forward.hpp"
  26 #include "src/mc/ModelChecker.hpp"
  27 #include "src/mc/PageStore.hpp"
  28 #include "src/mc/AddressSpace.hpp"
  29 #include "src/mc/mc_unw.h"
  30 #include "src/mc/RegionSnapshot.hpp"
  31
  32 SG_BEGIN_DECL()
  33
  34 // ***** Snapshot region
  35
  36 XBT_PRIVATE void mc_region_restore_sparse(simgrid::mc::Process* process, mc_mem_region_t reg);
  37
  38 static inline __attribute__((always_inline))
  39 void* mc_translate_address_region_chunked(uintptr_t addr, mc_mem_region_t region)
  40 {
  41   size_t pageno = mc_page_number((void*)region->start().address(), (void*) addr);
  42   const void* snapshot_page =
  43     region->page_data().page(pageno);
  44   return (char*) snapshot_page + mc_page_offset((void*) addr);
  45 }
  46
  47 static inline __attribute__((always_inline))
  48 void* mc_translate_address_region(uintptr_t addr, mc_mem_region_t region, int process_index)
  49 {
  50   switch (region->storage_type()) {
  51   case simgrid::mc::StorageType::NoData:
  52   default:
  53     xbt_die("Storage type not supported");
  54
  55   case simgrid::mc::StorageType::Flat:
  56     {
  57       uintptr_t offset = (uintptr_t) addr - (uintptr_t) region->start().address();
  58       return (void *) ((uintptr_t) region->flat_data().get() + offset);
  59     }
  60
  61   case simgrid::mc::StorageType::Chunked:
  62     return mc_translate_address_region_chunked(addr, region);
  63
  64   case simgrid::mc::StorageType::Privatized:
  65     {
  66       xbt_assert(process_index >=0,
  67         "Missing process index for privatized region");
  68       xbt_assert((size_t) process_index < region->privatized_data().size(),
  69         "Out of range process index");
  70       simgrid::mc::RegionSnapshot& subregion= region->privatized_data()[process_index];
  71       return mc_translate_address_region(addr, &subregion, process_index);
  72     }
  73   }
  74 }
  75
  76 XBT_PRIVATE mc_mem_region_t mc_get_snapshot_region(
  77   const void* addr, const simgrid::mc::Snapshot *snapshot, int process_index);
  78
  79 }
  80
  81 // ***** MC Snapshot
  82
  83 /** Ignored data
  84  *
  85  *  Some parts of the snapshot are ignored by zeroing them out: the real
  86  *  values is stored here.
  87  * */
  88 typedef struct s_mc_snapshot_ignored_data {
  89   void* start;
  90   std::vector<char> data;
  91 } s_mc_snapshot_ignored_data_t, *mc_snapshot_ignored_data_t;
  92
  93 typedef struct s_fd_infos{
  94   std::string filename;
  95   int number;
  96   off_t current_position;
  97   int flags;
  98 }s_fd_infos_t, *fd_infos_t;
  99
 100 /** Information about a given stack frame
 101  *
 102  */
 103 typedef struct s_mc_stack_frame {
 104   /** Instruction pointer */
 105   unw_word_t ip;
 106   /** Stack pointer */
 107   unw_word_t sp;
 108   unw_word_t frame_base;
 109   simgrid::mc::Frame* frame;
 110   std::string frame_name;
 111   unw_cursor_t unw_cursor;
 112 } s_mc_stack_frame_t, *mc_stack_frame_t;
 113
 114 typedef struct s_local_variable{
 115   simgrid::mc::Frame* subprogram;
 116   unsigned long ip;
 117   std::string name;
 118   simgrid::mc::Type* type;
 119   void *address;
 120   int region;
 121 } s_local_variable_t, *local_variable_t;
 122
 123 typedef struct XBT_PRIVATE s_mc_snapshot_stack {
 124   std::vector<s_local_variable> local_variables;
 125   s_mc_unw_context_t context;
 126   std::vector<s_mc_stack_frame_t> stack_frames;
 127   int process_index;
 128 } s_mc_snapshot_stack_t, *mc_snapshot_stack_t;
 129
 130 typedef struct s_mc_global_t {
 131   mc_snapshot_t snapshot;
 132   int prev_pair;
 133   char *prev_req;
 134   int initial_communications_pattern_done;
 135   int recv_deterministic;
 136   int send_deterministic;
 137   char *send_diff;
 138   char *recv_diff;
 139 }s_mc_global_t, *mc_global_t;
 140
 141 namespace simgrid {
 142 namespace mc {
 143
 144 class XBT_PRIVATE Snapshot final : public AddressSpace {
 145 public:
 146   Snapshot(Process* process);
 147   ~Snapshot();
 148   const void* read_bytes(void* buffer, std::size_t size,
 149     RemotePtr<void> address, int process_index = ProcessIndexAny,
 150     ReadOptions options = ReadOptions::none()) const override;
 151 public: // To be private
 152   int num_state;
 153   std::size_t heap_bytes_used;
 154   std::vector<std::unique_ptr<s_mc_mem_region_t>> snapshot_regions;
 155   std::set<pid_t> enabled_processes;
 156   int privatization_index;
 157   std::vector<std::size_t> stack_sizes;
 158   std::vector<s_mc_snapshot_stack_t> stacks;
 159   std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion> to_ignore;
 160   std::uint64_t hash;
 161   std::vector<s_mc_snapshot_ignored_data> ignored_data;
 162   std::vector<s_fd_infos_t> current_fds;
 163 };
 164
 165 }
 166 }
 167
 168 extern "C" {
 169
 170 static inline __attribute__ ((always_inline))
 171 mc_mem_region_t mc_get_region_hinted(void* addr, mc_snapshot_t snapshot, int process_index, mc_mem_region_t region)
 172 {
 173   if (region->contain(simgrid::mc::remote(addr)))
 174     return region;
 175   else
 176     return mc_get_snapshot_region(addr, snapshot, process_index);
 177 }
 178
 179 static const void* mc_snapshot_get_heap_end(mc_snapshot_t snapshot);
 180
 181 }
 182
 183 #ifdef __cplusplus
 184
 185 namespace simgrid {
 186 namespace mc {
 187
 188 XBT_PRIVATE mc_snapshot_t take_snapshot(int num_state);
 189 XBT_PRIVATE void restore_snapshot(mc_snapshot_t);
 190
 191 }
 192 }
 193
 194 #endif
 195
 196 extern "C" {
 197
 198 XBT_PRIVATE void mc_restore_page_snapshot_region(
 199   simgrid::mc::Process* process,
 200   void* start_addr, simgrid::mc::ChunkedData const& pagenos);
 201
 202 const void* MC_region_read_fragmented(
 203   mc_mem_region_t region, void* target, const void* addr, std::size_t size);
 204
 205 int MC_snapshot_region_memcmp(
 206   const void* addr1, mc_mem_region_t region1,
 207   const void* addr2, mc_mem_region_t region2, std::size_t size);
 208 XBT_PRIVATE int MC_snapshot_memcmp(
 209   const void* addr1, mc_snapshot_t snapshot1,
 210   const void* addr2, mc_snapshot_t snapshot2, int process_index, std::size_t size);
 211
 212 static inline __attribute__ ((always_inline))
 213 const void* mc_snapshot_get_heap_end(mc_snapshot_t snapshot)
 214 {
 215   if(snapshot==NULL)
 216       xbt_die("snapshot is NULL");
 217   return mc_model_checker->process().get_heap()->breakval;
 218 }
 219
 220 /** @brief Read memory from a snapshot region
 221  *
 222  *  @param addr    Process (non-snapshot) address of the data
 223  *  @param region  Snapshot memory region where the data is located
 224  *  @param target  Buffer to store the value
 225  *  @param size    Size of the data to read in bytes
 226  *  @return Pointer where the data is located (target buffer of original location)
 227  */
 228 static inline __attribute__((always_inline))
 229 const void* MC_region_read(
 230   mc_mem_region_t region, void* target, const void* addr, std::size_t size)
 231 {
 232   xbt_assert(region);
 233
 234   std::uintptr_t offset =
 235     (std::uintptr_t) addr - (std::uintptr_t) region->start().address();
 236
 237   xbt_assert(region->contain(simgrid::mc::remote(addr)),
 238     "Trying to read out of the region boundary.");
 239
 240   switch (region->storage_type()) {
 241   case simgrid::mc::StorageType::NoData:
 242   default:
 243     xbt_die("Storage type not supported");
 244
 245   case simgrid::mc::StorageType::Flat:
 246     return (char*) region->flat_data().get() + offset;
 247
 248   case simgrid::mc::StorageType::Chunked:
 249     {
 250       // Last byte of the region:
 251       void* end = (char*) addr + size - 1;
 252       if (mc_same_page(addr, end) ) {
 253         // The memory is contained in a single page:
 254         return mc_translate_address_region_chunked((uintptr_t) addr, region);
 255       } else {
 256         // The memory spans several pages:
 257         return MC_region_read_fragmented(region, target, addr, size);
 258       }
 259     }
 260
 261   // We currently do not pass the process_index to this function so we assume
 262   // that the privatized region has been resolved in the callers:
 263   case simgrid::mc::StorageType::Privatized:
 264     xbt_die("Storage type not supported");
 265   }
 266 }
 267
 268 static inline __attribute__ ((always_inline))
 269 void* MC_region_read_pointer(mc_mem_region_t region, const void* addr)
 270 {
 271   void* res;
 272   return *(void**) MC_region_read(region, &res, addr, sizeof(void*));
 273 }
 274
 275 SG_END_DECL()
 276
 277 XBT_PRIVATE int init_heap_information(xbt_mheap_t heap1, xbt_mheap_t heap2,
 278                           std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* i1,
 279                           std::vector<simgrid::mc::IgnoredHeapRegion>* i2);
 280
 281 #endif